110 高普考高考三級 工業工程 人因工程 考古題詳解

核心觀念

第 $5$、$50$、$95$ 百分位數是人體尺寸在母群體中的相對位置，不是「小、中、大」三種人的固定身高，也不表示尺寸值本身占某個百分比。

若某項人體尺寸由小到大排列：

• 第 $5$ 百分位數（$P_5$）：約有 $5\%$ 的人該尺寸小於或等於此值，約 $95\%$ 的人較大。
• 第 $50$ 百分位數（$P_{50}$）：中位數，約有一半的人尺寸較小、一半較大。若分布對稱，通常也接近平均數，但兩者定義不同。
• 第 $95$ 百分位數（$P_{95}$）：約有 $95\%$ 的人該尺寸小於或等於此值，約 $5\%$ 的人較大。

百分位數須針對特定人體尺寸、性別、族群與姿勢條件解讀；例如坐姿臀寬的 $P_{95}$，不能直接當成身高的 $P_{95}$。

解題方法與設計應用

解題重點是先辨認設計要處理的方向，再選擇合適的百分位數：

1. 設計淨空或可容納空間：空間要容納較大的人體尺寸，通常採用高百分位數。
2. 設計可觸及範圍或操作距離：要讓身材較小的人也能觸及，通常採用低百分位數。
3. 設計一般代表值：要描述母群體中間位置，可用第 $50$ 百分位數；但若產品須適合多數使用者，不能只用中位數作為唯一設計值。

例一：以 $P_5$ 設計可觸及範圍 規劃控制面板上按鈕的位置時，可依小體型使用者的坐姿向前觸及距離 $P_5$ 設定最遠操作距離。如此約 $95\%$ 的母群體，其觸及距離不小於該設計值，能提高大多數使用者不需過度伸展即可操作的機會。

核心觀念

本題考查注意力如何協助人們從環境刺激中選取、維持或分配訊息，使感覺輸入得以進一步形成知覺。注意力不是單一能力；依任務要求，常分為選擇性注意、分散式注意、持續性注意、交替性注意四種類型。

解題方法

先看任務對注意力的要求，再配對注意力類型：

• 要在眾多訊息中挑出目標：選擇性注意。
• 要同時處理多項訊息或任務：分散式注意。
• 要在一段時間內持續監控或專注：持續性注意。
• 要在不同任務或訊息間轉換注意焦點：交替性注意。

四種注意力類型及特性

一、選擇性注意（Selective Attention）

指個體從多種同時出現的刺激中，選取與目前目標有關的訊息加以處理，並降低無關訊息的干擾。

其主要特性如下：

• 能將有限的認知資源集中在特定目標上。
• 目標訊息與背景刺激愈容易區分，愈容易被選取；若兩者相似或干擾訊息過多，辨識難度便會增加。
• 注意焦點受任務目標、刺激顯著性與個人期待影響。

例如，在吵雜環境中專心聽取主管交代的工作內容，就是從多種聲音中選擇目標訊息。

二、分散式注意（Divided Attention）

指個體同時注意並處理兩項以上的任務或訊息。由於注意力與認知資源有限，分散注意時各項任務的表現可能下降。

其主要特性如下：

• 多項任務會競爭有限的注意力資源。
• 任務愈複雜、愈需要相同的感官或認知資源，彼此干擾通常愈大。
• 熟練、簡單且自動化程度高的工作，較容易與另一項工作同時進行；兩項都需要高度專注時，錯誤與反應時間增加的風險較高。

核心觀念

本題考「符碼化」（coding）：利用設備或管線可辨識的特徵，讓使用者能迅速、正確地識別其功能或內容物，降低誤認與誤操作。常見方法有位置、標示、顏色、形狀、大小五種。

解題方法

依人因工程常見的控制器與設備辨識分類，逐一列出五種符碼化方法，再將每種方法套用到管線或設備的辨識情境。例子要能清楚說明「辨識特徵如何對應到功能」，並保持同一工作場所的編碼規則一致。

五種符碼化方法與應用

核心觀念

靜態肌力是肌肉在不產生可見關節位移的情況下，所能施出的力量；測量時採等長收縮（isometric contraction），也就是肌肉長度與關節角度大致維持不變。常見測量值包括力量或力矩，通常以牛頓（N）或牛頓米（N·m）表示。

靜態肌力不是只由肌肉本身決定。測量時的姿勢、關節角度、施力方向、測試時間與受試者狀態，都會影響結果。因此必須標準化測量條件，才有比較價值。

解題方法：如何量測靜態肌力

1. 選定測量動作與部位：例如手部握力、肘關節屈曲或腰背伸展，並固定施力方向。
2. 固定姿勢與關節角度：讓受試者採一致姿勢，並用固定裝置穩定軀幹或肢體，避免以身體擺動代替肌肉施力。
3. 使用測力器量測：依測量部位使用握力計、推拉式測力計或等速肌力測試儀。儀器須固定，並將力量感測方向對準受試者的施力方向。
4. 施以等長最大自主收縮：請受試者在不造成關節位移的情況下，逐漸加力並維持指定時間。儀器記錄施力值；若量測力矩，則可依施力與力臂換算： $\tau = F \times r$ 其中 $\tau$ 為力矩、$F$ 為施力、$r$ 為施力點到關節軸的垂直距離。
5. 控制重複次數與休息時間：可測數次並記錄最大值或平均值，但須讓每次測量間有足夠休息，以減少疲勞影響。紀錄時一併註明姿勢、關節角度、施力時間及測量方式。

影響靜態肌力大小的因素

以下列舉四項：

核心觀念

「姿勢僵硬化」（postural fixity）是指長時間維持幾乎不變的姿勢，讓肌肉持續出力、關節活動減少。電腦作業常見的情況包括久坐盯著螢幕、頭頸前傾、肩膀固定、手臂懸空或手腕維持同一角度。

姿勢僵硬化的危害，主要來自靜態肌肉負荷與局部組織受壓：肌肉持續收縮會妨礙局部血液循環，使疲勞與不適逐漸累積；關節活動不足、固定姿勢及重複操作，也會增加肌肉骨骼不適的風險。

解題方法

作答可分成「危害」與「減輕策略」兩部分。危害須指出電腦作業中可能受影響的部位及症狀；策略則應直接減少連續維持同一姿勢的時間，或降低維持姿勢時的肌肉負荷。題目要求列舉兩種方式，寫出兩項具體、可執行的措施即可。

健康危害

1. **頸肩與背部不適：**長時間低頭、頭部前伸或肩膀固定，會使頸部、肩部及上背肌肉持續負荷，造成僵硬、痠痛與疲勞。
2. **下背與下肢不適：**久坐或坐姿不良會使腰背部長時間承受負荷；腿部活動減少也可能帶來不適及循環不佳。